發(fā)射機(jī)與接收機(jī)

1、發(fā)射機(jī)與接收機(jī)1 1. .概述2 21.11.1小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)目的2 21.21.2課程設(shè)計(jì)的組成部分3 32 2.小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)的內(nèi)容4 43.%23.%2.1.1單元電路設(shè)計(jì)方案選擇4 44.%24.%2. .2 2各模塊電路的具體設(shè)計(jì)及仿真的設(shè)計(jì)7 75.%25.%2. .3 3音頻放大電路的設(shè)計(jì)9 96.%26.%2. .4 4調(diào)制電路的設(shè)計(jì)10107.%27.%2. .5 5功率放大級(jí)電路的設(shè)計(jì)11118.%28.%2.6.6整體電路設(shè)計(jì),14143 3.總結(jié)16163 3. .1 1所遇到的問題，你是怎么解決16163.3.2 2體會(huì)收獲及建議16163 3

2、.3.3參考資料.17174 4.教師評(píng)語18185 5.成績1818L L概述小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)常用于通信系統(tǒng)和其它無線電系統(tǒng)中，特別是在中短波廣播通信的領(lǐng)域里更是得到了廣泛應(yīng)用。原因是調(diào)幅發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅簡便，調(diào)制所占的頻帶窄，并且與之對(duì)應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡單，所以調(diào)幅發(fā)射機(jī)廣泛地應(yīng)用于廣播發(fā)射。本課設(shè)結(jié)合MultisimMultisim軟件來對(duì)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法進(jìn)行研究。MultisimMultisim軟件能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗(yàn)證、和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。今天的MultisimMultisim軟件已不是單純的設(shè)計(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng)，它覆蓋了以

3、仿真為核心的全部物理設(shè)計(jì)。本課題的設(shè)計(jì)目的是要求掌握最基本的小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝對(duì)各級(jí)電路進(jìn)行詳細(xì)地探討，并利用MultisimMultisim軟件仿真設(shè)計(jì)了一個(gè)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。 關(guān)鍵字：小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)、MULTISIMMULTISIM仿真、振蕩電路、調(diào)制電路、功率放大器。1 1小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)目的(1)(1)學(xué)習(xí)小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方法(2)(2)研究小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方案(3)(3)掌握用軟件調(diào)試和使用的方法1 1課程設(shè)計(jì)的組成部分設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)一個(gè)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。已知條件：+Vcc=+12V+Vcc=+12V、-VEE=-12V-VEE=-12V

4、; ;話音放大級(jí)輸出電壓為5mV5mV; ;負(fù)載電阻RL=75QRL=75Q。主要元器件：主要元件有MC1496MC1496、3DG1003DG100、3DG1303DG130、3.579MHz3.579MHz晶振、NXO-10NXO-10磁環(huán)主要技術(shù)指標(biāo)：工作頻率f=4MHzf=4MHz, ,發(fā)射功率P0=150mW,P0=150mW,調(diào)制度ma=50%ma=50%, ,整波效率大于40%40%o o測量儀器設(shè)備：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器/ /計(jì)數(shù)器EE164BEE164B一臺(tái)調(diào)制度測量儀器HP8901AHP8901A或BD5BD5一臺(tái)高頻信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)雙蹤示波器(COS5020)(COS5020)一

5、臺(tái)數(shù)字萬用表一臺(tái)設(shè)計(jì)方案根據(jù)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作原理和給定的技術(shù)指標(biāo)要求畫出組成框圖話放音大本機(jī)振蕩緩沖調(diào)制緩沖功率激勵(lì)-一功放一天線圖中，各組成部分的的作用如下:本機(jī)振蕩：產(chǎn)生頻率為4MHz4MHz的載波信號(hào)。緩沖隔離級(jí)：將晶體振蕩級(jí)與調(diào)制級(jí)隔離，減小調(diào)制級(jí)對(duì)晶體振蕩級(jí)的影響；將功率激勵(lì)級(jí)與調(diào)制級(jí)隔離，減小功率激勵(lì)級(jí)對(duì)調(diào)制級(jí)的影響。話音放大級(jí)：將話筒信號(hào)電壓放大到調(diào)制級(jí)所需的調(diào)制電壓。調(diào)制級(jí)：將話音信號(hào)調(diào)制到載波上，產(chǎn)生已調(diào)波。功率激勵(lì)級(jí)：為末級(jí)功放提供激勵(lì)功率。末級(jí)功放：對(duì)前級(jí)送來的信號(hào)進(jìn)行功率放大，在負(fù)載上獲得滿足要求的發(fā)射功率。2 2.小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)的內(nèi)容單元電路設(shè)計(jì)方案選擇1

6、 1）本機(jī)振蕩器本機(jī)振蕩器就是高頻振蕩器，根據(jù)載波頻率的高低和頻率穩(wěn)定度來確定電路形式。在頻率穩(wěn)定度要求不高的情況下，可以采用電容反饋三點(diǎn)式振蕩電路，如圖2-12-1所示的克拉潑、西勒電路等。而在頻率穩(wěn)定度要求高的情況下，可以采用晶體振蕩器，也可以采用單片集成振蕩電路?？死婖?b)(b)西勒電路改進(jìn)的電容三點(diǎn)式振蕩電路頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項(xiàng)十分重要技術(shù)指標(biāo)，它表示在一定的時(shí)間范圍內(nèi)或一定的溫度、濕度、電壓、電源等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化程度，振蕩頻率的相對(duì)變化量越小，則表明振蕩器的頻率穩(wěn)定度越高。改善振蕩頻率穩(wěn)定度，從根本上來說就是力求減小振蕩頻率受溫度、負(fù)載、電源等外界因素影響的程

7、度，振蕩回路是決定振蕩頻率的主要部件。因此改善振蕩頻率穩(wěn)定度的最重要措施是提高振蕩回路在外界因素變化時(shí)保持頻率不變的能力，這就是所謂的提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性。2 2）語音放大器語音放大器主要是對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行放大和限頻，經(jīng)過放大的音頻信號(hào)送到調(diào)制器對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制。 本機(jī)語音放大器采用集成運(yùn)放uA741.uA741.3 3）調(diào)制電路低電平調(diào)幅電路輸出功率小，適用于低功率系統(tǒng)。它的電路形式有多種，如斬波調(diào)幅器、平衡調(diào)幅器、模擬乘法器調(diào)幅等，比較常用的是采用模擬乘法器形式制成的集成調(diào)幅電路，即集成模擬乘法器調(diào)幅。這種集成電路的出現(xiàn)，使產(chǎn)生高質(zhì)量調(diào)幅信號(hào)的過程變得極為簡單，而且成本很低。高電平調(diào)幅電路

8、輸出功率大，一般在系統(tǒng)末級(jí)直接產(chǎn)生滿足發(fā)射要求的調(diào)幅波。它的電路形式主要有集電極調(diào)幅和基極調(diào)幅兩種。 集電極調(diào)幅電路的優(yōu)點(diǎn)是效率高，晶體管獲得充分的應(yīng)用；缺點(diǎn)是需要大功率的調(diào)制信號(hào)源?；鶚O調(diào)幅電路的優(yōu)缺點(diǎn)正好與之相反，它的平均集電極效率不高，但所需的調(diào)制功率很小，有利于調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)整機(jī)的小型化。4 4）功率激勵(lì)級(jí)由于在本電路中，經(jīng)模擬乘法器調(diào)制電路輸出的調(diào)制信號(hào)較小，不能滿足末級(jí)功放的輸入要求，因此，本電路中采用功率激勵(lì)級(jí)來放大調(diào)制信號(hào)功率。5 5）功率放大器功率放大器主要有甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）、丙類功放，根據(jù)功放的輸出功率和效率來確定選擇哪一種。采用低電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，由于調(diào)

9、制器輸出信號(hào)為調(diào)幅波，其后的功率放大器必須是線性的（如甲類、甲乙類或乙類功放）；而采用高電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，則在末級(jí)直接產(chǎn)生達(dá)到輸出功率要求的調(diào)幅波，多以丙類放大器作為此時(shí)的末級(jí)電路。對(duì)高頻功率放大器的基本要求是,盡可能輸出大功率、高效率，為兼顧兩者，通常選丙類且要求在臨界工作狀態(tài)，其電流流通角8 8c c在60906090。范圍。現(xiàn)設(shè)8c8c=70=70。高頻電路的電源去耦濾波網(wǎng)絡(luò)通常采用兀型LCLC低通濾波器，濾波電感0 0可按經(jīng)驗(yàn)取5050100100以H,H,濾波電感一般取0.010.01”2.22.2各模塊電路的具體設(shè)計(jì)及仿真晶體振蕩器如圖2-32-3所示。其中，晶體、C1C1、C2

10、C2、C3C3與T1T1構(gòu)成改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路（克拉伯電路），振蕩頻率由晶振的等效電容和電感決定，電路中T1T1構(gòu)成靜態(tài)工作點(diǎn)由R1R1、R2R2、R3R3決定。在設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)首先設(shè)定品體管的集電極電流ICQICQ, ,一般取0.5mA0.5mA4mA,ICQ4mA,ICQ太大會(huì)引起輸出波形失真，產(chǎn)生高次諧波。設(shè)晶體管B=60Icq=2mA,VEQ=B=60Icq=2mA,VEQ=（1/211/21）/Vcc,/Vcc,則可算出R1,R2R1,R2、R3,R3,如圖所示的值。:R11WM2vcc晶體振蕩器電路原理圖利用multisimmultisim對(duì)該語音放大模塊進(jìn)行仿真，輸出

11、波形如下圖2-42-4所示，從仿真結(jié)果可以看出波形滿足設(shè)計(jì)的要求。振蕩器頻率振蕩器輸出波形. .音頻放大電路如下圖所示的音頻放大電路，采用uA741uA741對(duì)由話筒或CKCK插座輸入的語音信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。各種元件的具體參數(shù)在圖中有標(biāo)明ImwImw1.Otiiin.1.Otiiin.JlJ.IMJlJ.IM,：rmri.ri.圖21船體振蕩器傷口波形】俎加1月如1061硼口L.4Z?A1爾盅w w*1*1*T2T1T2T1振舞器Tfli.teieiilAnjIyQqvec音頻放大電路原理圖音頻放大電路仿真的輸出波形如下圖2-62-6所示，可以看出語音信號(hào)被很好的放大了。仿真的音頻輸出波形

12、調(diào)制電路根據(jù)題意及給定的主要元件，選定模擬乘法器MC1496MC1496構(gòu)成的調(diào)幅電路如圖2-72-7所示。調(diào)制器輸出波形調(diào)幅電路圖MCIMCI496496模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。高頻電子線路中的振幅解調(diào)，同步檢波，混頻，倍頻，鑒頻，鑒相等調(diào)制和解調(diào)的過程，均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采用分立器件要簡單得多，而且性能優(yōu)越。功率放大級(jí)電路通過前面的電路以后，進(jìn)入功率放大級(jí)的是已調(diào)信號(hào)。但由于信號(hào)的功率太小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號(hào)的傳送,所以要進(jìn)行功率放大。功率放大電路如下圖2-92-9所示：(1)(1)功放及匹配電

13、路波特圖功放盤匹配Tmnsicrrtiatysi.3皿T：的2U黑多(3)(3)功放輸入波形M=50%M=50%(4)(4)功放輸出波形(5)(5)功放功率整體電路設(shè)計(jì)將以上各級(jí)單元電路一次連接就構(gòu)成了小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)整體電路原理圖，,XSC1,15.0M15JCQ15JCQ3 31500015000IW5TraiisietrtAiwIyMs小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)整體電路IL1| |V1V122mH15V15VC1800nFR215k|?3430k|?R8550|?Q127C381pF2N2222AC547pF29? ?4M4MR2oR2o32 心心V3V/V0V26OAMP3TVIRTUALR15

14、.1k|?|?31R31.25k|?C2680nFC4245pF：1uHrC6-10pF435V415V-0136-1R93.3k|?0?4Vpk25MHzC8Tk100nF1610nH382N222237L447uHR10500C91uF40C1033uFV215VT總圖總圖1Transiart目總圖輸出3.13.1所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的(1)(1)波形調(diào)不出一一把負(fù)載減小，調(diào)節(jié)頻率；(2)(2)選錯(cuò)器材或接錯(cuò)端口一一檢查電路，重新接；(3)(3)畫圖時(shí)不會(huì)用一些工具一一問老師或同學(xué)或上網(wǎng)查；.2.2體會(huì)與建議本次課程設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)高頻電子線路之后通過查閱相關(guān)資料完成的，這次

15、課程設(shè)計(jì)給我?guī)砹撕艽蟮氖斋@，讓我學(xué)到了很多，不僅掌握了簡單的電子電路的設(shè)計(jì)與制作，也掌握了論文寫作的方法和格式。在制作電路時(shí)，我深深體會(huì)到連接電路時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì)，每一步驟都要認(rèn)真分析。這樣一來,把所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)踐中，不僅鞏固了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更加提高了分析解決問題的能力。這次的課設(shè)是每個(gè)人獨(dú)立完成一種電路的設(shè)計(jì)與制作,是一次很好的鍛煉自己獨(dú)立能力的機(jī)會(huì)， 盡管在課設(shè)的過程中碰到過很多難題，我都是先獨(dú)立思考解決，實(shí)在解決不了的就請(qǐng)教身邊的同學(xué)，有時(shí)候會(huì)被一語點(diǎn)破發(fā)現(xiàn)問題其實(shí)不是問題。大家一起探討，總是能發(fā)現(xiàn)問題的所在并且找的很好的解決方法。怎樣看電路圖以前是我們學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)的一大難題。為了提高且掌握看圖、識(shí)圖、分析圖的方法和技巧，我們特地從網(wǎng)上查找了些專題文章，詳細(xì)了解各類電路圖的基本原理和分析方法。小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的工作原理以及它的要求和性能指標(biāo)。也讓我們認(rèn)識(shí)到在此次設(shè)計(jì)電路中所存在的問題